3Al2O3.2SiO2f／Al—Si复合材料磨损机理

本文通过复合材料磨面，磨屑及亚表层的ＳＥＭ特征分析，研究了３Ａｌ２Ｏ３．２ＳｉＯ２ｆ／Ａｌ－Ｓｉ复合材料的润滑衣干滑动磨损机理。润滑状态下复合材料的耐磨性大大优于Ａｌ－Ｓｉ合金，其磨损为纤维断裂与剥落及磨粒磨损；而复合材料在干滑动条件下的耐磨性反而稍差于Ａｌ－Ｓｉ合金，其磨损为粘着磨损，磨粒磨损和层离剥落。     

载荷对Al2O3f／Al—Si复合材料磨损行为的影响

用压铸法制备Ａｌ２Ｏ３ｆ／Ａｌ－Ｓｉ复合材料（Ｖｆ＝１０％、１５％、２５），研究了载荷对该复合材料滑动磨损行为的影响规律。研究表明：复合材料的稳定磨损阶段比其基体合金更为持久，磨损失效的临界值也大大滞后。随着增强纤维体积分量的升高，这种滞后效应更加明显。借助ＳＥＭ对复合材料及其基体合金的磨损形貌进行了观察和讨论。     

纳、微米Al2O3颗粒混杂增强铝基复合材料的磨损性能

利用搅拌摩擦加工(FSP)制备纳、微米氧化铝颗粒单一增强以及混杂增强的A356铝基复合材料,并在摩擦磨损试验机上考察其磨损性能。结果表明,在0.5~3.0 MPa载荷范围内,在相同载荷下,混杂复合材料的磨损量都低于两种单一增强的复合材料;在不同载荷下,随着载荷的增加,复合材料的磨损量都增加,但是混杂颗粒增强复合材料的增加最快,微米颗粒增强复合材料最慢;复合材料的磨损机制主要是磨粒磨损和剥层磨损;在复合材料磨损亚表层都发现机械混合层的存在,对复合材料的耐磨性有一定的影响。     

Al2(SO4)3反应生成Al2O3弥散增强铝基复合材料组织与性能研究

综合搅拌铸造法和原位反应合成制备了Ａｌ２Ｏ３增强铝基复合材料,向熔体中直接加入Ａｌ２（ＳＯ４）３粉体,由该粉体反应分解的Ａｌ２Ｏ３原 吕基复合材料。用此方法制备复合材料,既可节约成本,同时由Ａｌ２（ＳＯ４）３分解的ＳＯ３又可以对熔体进行精、除气。结果表明,Ａｌ２Ｏ３颗粒和基体结合良好,没有发现气也聚、集聚、偏析、克服了传统搅拌铸所带来的铸造缺陷。Ａｌ２Ｏ３用增强铝基事材料具有良好的冲击韧性和耐磨性     

颗粒增强铝基复合材料干滑动摩擦性能研究进展

综述了近几十年来各国对颗粒增强铝基复合材料(PRA)干滑动摩擦性能的研究成果，对PRA主要参数的测量、影响PRA耐磨性的因素和磨损机制进行了分析和总结，指出了今后的研究方向。     

纳米石墨/铝基复合材料的摩擦磨损性能

采用粉末冶金和热压烧结的方法制备了纳米石墨/铝基复合材料,分析了纳米石墨加入量对复合材料摩擦磨损性能的影响.结果表明:纳米石墨的加入量为1%时,在基体中易于分散,可以显著降低复合材料的摩擦因数;但随着纳米石墨含量的增加,材料的磨损量也相应增大.     

一种铝基复合材料制动盘用树脂基摩擦材料

研制了一种适用于铝基复合材料制动盘的树脂基摩擦材料,测试了其物理力学性能及摩擦磨损性能。结果表明：所研制的摩擦材料具有较好的物理力学性能,各项指标达到了相应的技术要求;与用于铸铁制动盘的摩擦材料相比,具有更高的摩擦因数,更小的磨耗,制动力矩曲线平稳,能更好地适应铝基复合材料制动盘。另外,台架试验结果表明：摩擦副的摩擦磨损性能能够满足200km／h高速列车的要求。     

反应生成Al2O3颗粒增强铝基复合材料

采用电磁搅拌方法,向Al熔体中加入AlNH4(SO4)2,反应生成了Al2O3颗粒,成功制备了Al2O3/Al复合材料.采用此方法制备复合材料成本低、工艺简单.试验结果表明,生成的Al2O3颗粒小,均匀分布在Al基体上,具有显著的增强效果,复合材料的硬度远高于基体材料.     

纤维的二维择向分布对Al2O3f／Al—Si复合材料磨损行为的影响

用压铸法制备Ａｌ２Ｏ３ｆ／Ａｌ－Ｓｉ复合材料，并使纤维分布呈统计二维择优取向，研究了该复合材料的“磨损量－时间”关系和磨损机制，结果表明：Ａｌ２Ｏ３短纤维垂直和平行于摩擦表面时，在“磨损量－时间”关系上没有显著差异，但两者的纤维损伤和脱落过程有所不同，借助ＳＥＭ这一过程进行了观察并建立了相应的模型。     

电磁搅拌合成(Al2O3+Al3Zr)p/Al复合材料的净化机制与性能

在电磁搅拌条件下,通过Al-Zr（CO3）2熔体原位反应法,合成了Al2O3、Al3Zr颗粒增强铝基复合材料,对材料的组织和性能进行了研究。结果表明：由于电磁搅拌能促进铝热反应固液两相的传质和扩散,改善了原位合成动力学条件,采用电磁搅拌合成的复合材料中增强相颗粒在基体中的体积分数和弥散度都较未施加电磁搅拌时有了明显提高,浇注缺陷明显减少,铝基体得到净化;当Zr（CO3）2加入量为20％时,所获复合材料抗拉强度达202．6MPa,较未施加电磁搅拌的强度提高了34．8％。     

热挤压对亚微米Al2O3p/2024Al复合材料组织和性能的影响

采用挤压铸造法制备了体积分数为30％的Al2O3p／2024Al复合材料,对材料在不同温度下进行热挤压试验,并对复合材料的力学性能进行了测试,同时利用光学显微镜、扫描电镜观察了复合材料压铸态和挤压态的微观组织。结果表明：热挤压改善了材料的组织,提高了材料的力学性能。随后的T6处理进一步提升了复合材料的力学性能,特别是小变形抗力。     

Ti-Al/TiC+Al2O3复合材料的制备与性能

用机械合金化和热压烧结制备了Ti-Al/TiC+Al2O3复合材料.研究了不同烧结温度(1550、1650℃)和热处理温度(700、900℃)对烧结体的力学性能和显微组织的影响.结果表明烧结体具有良好的力学性能,硬度达到92 HRA,抗弯强度可大于600MPa,而断裂韧度最高可达8.021 MPa·m1/2.     

水润滑下Al2O3 、Al2O3+13%TiO2等离子喷涂层的摩擦磨损特性

针对纯水液压元件摩擦副实际工况，研究了水润滑状态下Al2O3和Al2O3 13%TiO2等离子喷涂试环分别与整体烧结Al2O3块之间的摩擦磨损特性，考察了摩擦系数及试环磨损量随时间的变化，利用扫描电子显微镜（SEM）观察了磨痕的表面形貌，利用X射线能量色散谱仪分析了磨痕表面的元素组成。研究结果表明：水润滑条件下两种摩擦副的磨损机理主要是脆性断裂、微切削与腐蚀磨损；摩擦副Al2O3环/整体烧结Al2O3块的摩擦学性能优于Al2O3 13%TiO2/Al2O3块，它们更适合作为纯水液压元件的摩擦副材料。     

镍-磷-纳米Al2O3复合镀层的摩擦学性能

用化学镀的方法制备了镍-磷-纳米Al2O3复合镀层，研究了热处理温度对镀层硬度和磨损性能的影响，并与二元镍-磷镀层以及镍-磷-Al2O3复合镀层进行了性能对比。结果表明：含有纳米Al2O3微粒的复合镀层具有更高的硬度和耐磨性，经400℃处理后的镀层耐磨性最好。     

纳米Al2O3填充LDPE/POM复合材料的力学和摩擦性能研究

采用挤出混合与注塑成型制备出不同含量的纳米Al2O3填充LDPE/POM复合材料,并进行力学和摩擦磨损性能实验。结果表明,随着纳米Al2O3的增加,LDPE/POM复合材料的缺口冲击性能先提高后降低,其中添加8%纳米Al2O3后复合材料的缺口冲击强度提高了近3倍;添加Al2O3纳米粒子后增加了复合材料的摩擦因数,但对耐磨性影响不大。由于纳米Al2O3作为刚性粒子可以提高材料的硬度,因此复合材料仍表现出良好的耐磨性;然而纳米粒子在摩擦表面富集,产生了犁沟现象,因此提高了材料的摩擦因数。     

钛活化预制坯制备Al_2O_3p/45钢复合材料的摩擦磨损性能

研究了挤压铸造制备的5%Ti-Al2O3p/45钢复合材料和Al2O3p/45钢复合材料在不同转速和压力下的摩擦磨损性能。结果表明:两种复合材料的磨损量均随转速和压力的增加而增大,且前者的磨损量更低,其原因是钛在Al2O3颗粒表面生成TiC涂覆层,增强了Al2O3颗粒与45钢基体的界面结合性能,提高了复合材料的耐磨性能;两种复合材料的摩擦因数相当,在0.58~0.92之间,且均随转速和压力的增大而减小。     

Effect of Al2O3 Particle Size on Electrical Wear Performance of Al2O3/Cu Composites

Al₂O₃/Cu composites (1.0 vol%) reinforced with different size of α-Al₂O₃ particles were fabricated by a powder metallurgy method and electrical sliding wear tests were performed on a self-made pin-on-disk electrical wear tester. The effect of Al₂O₃ particle size on electrical wear performance of the Al₂O₃/Cu composite was studied, and the wear mechanism of the Al₂O₃/Cu composite was also discussed based on worn surface observations. The results show that the tribological properties of A1₂O₃/Cu composite are closely related to the mechanical properties. With an increase in Al₂O₃ particle size, the wear rates of A1₂O₃/Cu composites have a reverse variation with hardness of A1₂O₃/Cu composites. In the range of 50–100 nm, Al₂O₃/Cu composites have the highest wear resistance and mechanical properties. Microstructural observation revealed that the wear mechanisms of Al₂O₃/Cu composites were mainly adhesive wear and plastic deformation accompanied by a small amount of arc damage. In addition, the plastic deformation area on the pin sample of the frictional end depends on the electrical wear resistance of A1₂O₃/Cu composites.     

基体成分对Fe_3Al基复合材料摩擦学性能的影响

采用热压烧结法制备一种新型Fe3A l基复合材料,讨论基体成分对其摩擦学性能的影响。研究结果表明:本实验中,Fe3A l粉体的最佳球磨时间为60 h;随着A l含量提高,Fe3A l基复合材料的摩擦因数略有降低但耐磨性明显提高,合金元素Cr的加入有效地改善了材料的摩擦学性能,以Fe-28A l作为摩擦材料的基体即可很好地满足性能要求;Cu作为基体中的软相,摩擦因数随游离Cu含量的增加呈上升趋势但摩擦稳定性变差,且耐磨性降低,Cu含量的最佳范围为12%~18%(质量分数),随着石墨含量的增加,材料的摩擦因数和磨损率都下降,但石墨含量过高会导致材料性能恶化,石墨的最佳含量为8%~12%(质量分数)。     

High-Temperature Tribological Behavior of Al-20Si-5Fe-2Ni/ZrB2 Composites

Abstract

In this work, Al-20Si-5Fe-2Ni/ZrB₂ composites with 0–20?wt% ZrB₂ were fabricated by spark plasma sintering. The effects of ZrB₂ content on the microstructure, mechanical properties and high-temperature tribological behavior of the composites were investigated. The results indicate that Si, Al₅FeSi, and ZrB₂ particles are uniformly distributed in the aluminum matrix. The density, hardness, and compressive strength increase with increasing ZrB₂ content. The friction coefficient and wear rate are dependent on the ZrB₂ content and test temperature. At a certain temperature, the friction coefficient increases with an increase in ZrB₂ content, whereas the wear rate shows a reverse trend. Due to the improvement in thermal stability and high-temperature softening resistance, the composite shows improved wear resistance and increased transition temperature from mild wear to severe wear.